Elektrisk eksplosion

Elektrisk eksplosion ( engelsk  electric explosion ) er en metode til at opnå fint spredte metal-, oxid-, nitrid- og karbidpulvere ved hjælp af en elektrisk eksplosion af en leder (metaltråd med en diameter på 0,1-1,0 mm ) når en kraftig strømimpuls med en varighed på 10 -5 -10 passerer gennem det -7 s og tæthed 10 4 -10 6 A ·mm -2 .

Beskrivelse

En elektrisk eksplosion af en leder er en skarp ændring i metallets fysiske tilstand som et resultat af intens energifrigivelse, når en højdensitet pulseret strøm passeres, ledsaget af generering af stødbølger og skaber mulighed for hurtigt at opvarme metallet til temperaturer over 10 4 K.

I det indledende stadie af den elektriske eksplosion er Joule-opvarmningen af ​​lederen ledsaget af dens lineære ekspansion med en relativt lav hastighed på 1-3 m·s -1 . På stadiet af den faktiske eksplosion, som et resultat af passagen af ​​en strømimpuls, overophedes metallet over smeltetemperaturen, udvidelsen af ​​stoffet i den eksploderede leder sker med en hastighed på op til 5·10 3 m·s -1 , og det overophedede metal spredes eksplosivt . Trykket og temperaturen på forsiden af ​​den fremkommende stødbølge når henholdsvis flere hundrede MPa og ~10 4 K. Som følge af kondensation i en strøm af hurtigt ekspanderende damp dannes der meget små partikler. Ved at justere eksplosionsforholdene er det muligt at opnå pulvere, hvis partikelstørrelse er 50 nm eller mere. Den gennemsnitlige partikelstørrelse falder monotont med en stigning i strømtætheden og et fald i pulsvarigheden.

En elektrisk eksplosion i en inert atmosfære gør det muligt at opnå pulvere af metaller og legeringer. Med indførelsen af ​​yderligere reagenser i reaktoren (luft, en blanding af oxygen og en inert gas , nitrogen , destilleret vand , decan C 10 H 22 , paraffin , industriolie), kan ultrafine pulvere af oxider , nitrider , carbider eller blandinger deraf opnås.

Partikelstørrelsesfordelingen af ​​fine pulvere opnået ved elektroeksplosion er logaritmisk normal med et fordelingsmaksimum i området 10-500 nm . De således opnåede partikler af metaller og legeringer er sfæriske, mens partiklerne af nitrid- og karbidpulvere er facetterede.

Litteratur

Links